《机械设计基础》课程教学探讨

王伟

（大连海洋大学职业技术学院，辽宁 大连 116000）

《机械设计基础》不仅是一门重要的技术基础课，而且也是一门直接用于生产的设计性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识，更重要的是培养学生的实际机械设计能力。高职教育以技术应用性人才为培养目标，所以应注重于本课程的实用性，即学生实际机械设计能力的培养。为此，必须在教学内容和教学方法方面以学生实际机械设计能力培养为主线来进行《机械设计基础》的教学。

一、教学内容以“够用”为原则，突出实际机械设计能力培养主题

高职教育《机械设计基础》教学内容，要贯彻“够用”的原则，即为学生学习后续专业课程和继续深造奠定坚实基础；更要突出实际机械设计能力培养主题，即培养学生的从事实际设计能力，实现技术应用性人才培养目标。为此，可以从以下四个方面对教学内容进行改革。

（一）删减过深的理论推导和证明。

高职教育培养目标强调的是人才的应用性，其毕业生所从业的岗位，决定了他们没有必要对计算公式、定理的来龙去脉象高等学历教育培养研究型人才那样搞得清清楚楚，而应注重于如何运用这些公式、定理来解决实际设计问题。因此，对一些过深的理论推导、证明都可以予以删除，直接阐述公式的物理意义和几何意义,直接切入主题。这样更符合培养目标的要求，也势必取得更好的效果。例如：带传动即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间的欧拉关系式的推导过程；齿轮传动中按轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计计算公式的推导过程等等都可以删除。

（二）增加基本设计方法和实践性内容

掌握紧密结合工程实际且多样化的设计方法，是培养机械设计能力的根本保证。而以往对此注意不够，具体表现为：（1）创新设计方法介绍的较少，致使学生解决实际问题的思路少、方法少。例如：平面四杆机构的设计，一般教材只介绍按给定连杆的2个（或3个）位置设计，以及按行程速比系数设计等两三种方法；轴上零件的定位固定，一般也只介绍轴肩、轴环、套筒等几种方法。（2）对设计方法和步骤缺少分析、总结和归纳，不利于学生整体设计思想方法的形成。（3）实用性、实践性内容少，不利于学生应用所学理论知识和方法解决工程实际问题能力的培养。改革后的课程内容体系应克服以上不足，以解决工程实际设计问题为目标，构建起设计基本知识和基本理论够用，设计方法实用、多样的基本内容体系。特别要增加实用性、实践性内容和习题，增加应用性的设计方法、经验数据和公式、图表。突出应用性，将学生引向实际设计。

（三）补充典型传动维护、维修和保养的知识

《机械设计基础》教学要适应高职学生将来的岗位工作特点，及时补充典型传动维护、维修和保养的知识。高职学生的工作特点是一线操作和设计维护保养的综合岗位,为了适应这个特点,一定要增加带传动、齿轮传动,机床主轴的维护、保养和维修知识。

二、教学方法以有利于培养学生的实际机械设计能力为原则

高职教育的培养目标和本课程的性质都决定了《机械设计基础》教学应以培养学生的实际机械设计能力为最终归宿。为了有效地实现教学目标，应不断改进教学方法，做到以下几点。

（一）利用实物模型，讲清基本知识、基本理论。

常用机构和通用零件的类型、结构、功能、材料、制造方法、特点、适用场合、工作原理、应力状态分析、失效形式分析、参数选择原则、结构设计等，不但是形成实际机械设计技能必不可少的基本知识和基本理论，而且包含了分析和解决工程实际问题的思路和方法，对培养学生的实际机械设计能力至关重要。所以，在教学中要遵循由简到难，由表及里，循循善诱，层层剥皮的方法，讲解清楚，力求切实掌握。利用教具、实物、挂图、多媒体课件等讲解分析，效果更佳。例如：在讲解铰链四杆机构的基本类型时，用一个能够取不同构件做机架而分别获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的铰链四杆机构模型做演示；在讲解滚动轴承的构造时用不同类型的滚动轴承实物供学生观察等等。以零件实物讲解基本知识和基本理论，拉近了理论和实际的距离，有利于提高教学效果，有利于培养学生分析和解决实际问题的能力。

（二）加强技能训练，培养实际机械设计能力

教学中可以通过以下几个方面的技能训练，达到掌握机械设计方法的目的。（1）综合运用工程力学、工程材料、公差配合与技术测量，以及机械制图等相关课程所学的基础理论和技术知识，联系生产实际和机器的具体工作条件，解决机械设计问题。（2）根据实际工作条件进行工作原理分析、设计，抽象和构建物理模型，进行载荷的性质及大小分析计算，进行应力状态和性质分析、失效形式分析。（3）正确理解公式、系数的使用条件和应用范围，运用各种经验数据、经验公式、半经验公式和理论计算公式进行设计计算。（4）设计构思。（5）结构设计。（6）绘图表达。在教学过程中，要加强实际的设计题目练习，注意学生自身设计能力的培养。

（三）注意培养学生的创造能力

在保证学生掌握基本知识、基本理论和基本设计方法，形成实际机械设计能力的前提下，还要注意培养学生的创造能力，只有这样才能启发学生的创新思维，才能与时俱进。

培养学生的创造能力，应从调动学生的学习积极性，启发学生的积极思维和培养自学能力入手。为此，要注意以下几个方面的问题：（1）教学内容处理。一般将每次课的内容处理为精讲内容和自学内容。其中精讲内容是每次课的重点和难点，包括基本知识、基本理论和基本方法，应详尽讲解，以多种形式重复训练，确保牢固掌握。自学内容是在掌握了精讲内容的基础上，通过自学能够掌握的知识，留给学生自学，培养自学能力，启发创造思维和思想。（2）教学方法的运用。采取灵活多样的教学方法，充分调动学生的积极性，启发学生的积极思维，培养自学能力和创造能力。如：①讲授、启发、自学法；②设题、自学、讲授法；③串联、分析比较、归纳法等等。（3）改革教学思想、鼓励逆向思维。不要把学生的思想方法限定在教材的范围内，也不要用教师的思想方法统一学生。如：经常提出一些与教材上思路方法、观点不相同的问题，热情讨论研究学生不同的思想方法和观点，鼓励设计结果的多样性，支持应用新技术、新工具等。

总之，通过改革，构成《机械设计基础》课程以实际机械设计能力培养为主线、基本知识和基本理论够用、基本方法多样、应用性、实践性突出的课程内容体系。采取从基本知识、基本理论的理解掌握入手，结合实际训练，培养设计能力和创造能力的教学方法，使《机械设计基础》课程从教学内容到教学方法都有利于掌握知识、形成实际设计能力，有利于提高从业能力，更符合高职教育人才培养目标的要求。